1. Contexte :
La détection du cancer à un stade précoce permet une augmentation importante des chances de guérison. La spectroscopie tissulaire permet la détection de lésions précancéreuses et cancéreuses précoces à un stade où elles sont encore non décelables par l'endoscopie en lumière blanche. Elle fait appel à l'analyse spectrale du rayonnement émis en réponse à une excitation lumineuse appropriée.
Les travaux de recherche du groupe concernent l'exploitation de la fluorescence en endoscopie (cystoscopie) et en particulier le sujet proposé porte sur la construction automatique d'images panoramiques en lumière blanche et en fluorescence, à partir des séquences vidéo acquises par le clinicien. Le but est de fournir l’information contenue dans les spectres de fluorescence sous la forme d’une image de même taille et résolution que l’image en lumière blanche en endoscopie conventionnelle.
2. Objectifs
L’objectif général du travail proposé est de construire une représentation 3D de la surface interne de la vessie à partir de la séquence d’images obtenue lors de l’examen endoscopique. Cette surface est ensuite utilisée comme support d’affichage des images de fluorescence et/ou de lumière blanche.
Des travaux préliminaires ont été réalisés pour développer et implémenter une technique de mosaïquage automatique à partir d’une séquence vidéo-endoscopique permettant d’établir la cartographie 2D de surfaces partielles de la vessie. La faisabilité 2D est donc démontrée.
Le passage vers le 3D sera abordé en 3 étapes :
1. Poursuite des travaux de construction d’une image panoramique quasi-globale de la vessie (collage d’images panoramiques partielles, construction complète directe, interpolation, prédiction…).
2. Poursuite des travaux d’affichage des images endoscopiques sur un modèle de vessie de synthèse. Un développement en visualisation 3D (réalité augmentée) est à prévoir.
3. Reconstruction 3D de la surface interne de la vessie à l’aide d’un dispositif de vision active monté en bout d’endoscope. Ce dispositif devrait projeter un motif lumineux permettant par exemple par triangulation de retrouver la profondeur. Ainsi la surface 3D partielle examinée et définie dans le repère local de l’endoscope sera connue pour chaque position de l’endoscope au fil de l’examen. La reconstruction surfacique se fera par recalage des surfaces partielles. La disposition géométrique des différents éléments ainsi que l’algorithmique de reconstruction 3D seront définis en collaboration avec le chercheur chargé de l’instrumentation.
3. Résultats attendus
Le projet doit aboutir à une représentation 3D de la vessie augmentée des images diagnostiques de fluorescence. Cette visualisation 3D supprimera l’enregistrement de la séquence vidéo et facilitera le suivi d’un patient dans le temps. Une étude clinique à l’aide du système complet pourra alors être engagée. Le Centre de Lutte Contre le Cancer de Nancy, Centre Alexis Vautrin, partenaire privilégié du laboratoire fournira les différentes séquences d’images de tests et le doctorant aura l’opportunité de participer aux essais cliniques.